Dall'idrogeno energia pulita e inesauribile (aprile 2001) modulo F: Scelte energetiche (Il sistema globale seconda edizione) modulo E: Scelte energetiche (Geografia del sistema globale) Un nuovo sistema energetico, reso oggi fattibile dal progresso tecnologico, può essere costruito in modo articolato e decentrato, utilizzando diverse fonti rinnovabili e non inquinanti. Due di queste fonti energetiche possono fare da perno all'intero sistema: l'energia solare diretta e l'idrogeno. Mentre il solare termoelettrico e fotovoltaico può produrre energia elettrica per usi sia industriali che residenziali, l'idrogeno è utilizzabile sia come combustibile in impianti industriali (comprese le centrali termoelettriche) e in impianti di riscaldamento, sia come carburante per autoveicoli, aerei e navi. Dai luoghi di produzione può essere trasportato a quelli di utilizzazione attraverso gli attuali gasdotti. L'idrogeno, per la sua versatilità, può essere il combustibile ideale del futuro: pulito e inesauribile. Il ciclo dell'idrogeno è analogo al ciclo naturale dell'acqua: l'idrogeno può essere ottenuto elettroliticamente dall'acqua e, quando viene bruciato in presenza di ossigeno, ridà acqua che ritorna in ciclo. Il funzionamento della PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell), uno dei vari tipi di celle a combustibile alimentato a idrogeno: quando l'idrogeno (H), proveniente da un serbatoio (Hydrogen from Tank), viene immesso nella cella, un catalizzatore (Calalyst, nella parte sinistra) sull'anodo lo converte in elettroni a carica negativa (e-), che raggiungono il catodo (Catalyst, nella parte destra) per via esterna generando elettricità (Electrical Circuit), e in ioni a carica positiva (H+), che attraverso l'elettrolita raggiungono il catodo, dove si combinano con l'ossigeno (O) dell'aria (Oxygen from Air) e gli elettroni producendo acqua (H2O) come scarico (Exhaust). Usando idrogeno come combustibile, si elimina l'emissione di anidride carbonica (il principale gas-serra) e di ossidi di zolfo (responsabili delle piogge acide). Le sole emissioni sono ossidi di azoto a un livello trascurabile, che possono comunque essere eliminati se l'idrogeno viene fatto bruciare in atmosfera di ossigeno. Per una produzione di idrogeno su larga scala si potrebbero utilizzare, in una prima fase, combustibili fossili, come il carbone e il gas naturale. Il carbone può essere trasformato, usando acqua, in idrogeno e anidride carbonica. Mentre l'idrogeno può essere impiegato come combustibile, annullando quasi del tutto le emissioni inquinanti, l'anidride carbonica (in forma liquida) può essere confinata per sempre in cavità geologiche, come i pozzi di petrolio o di gas esauriti, oppure in fondo al mare. Per mettere a punto tale processo, l'Enea – l'Ente per le nuove tecnologie, l'energia e l'ambiente, presieduto dal Premio Nobel Carlo Rubbia – ha stipulato nel 2000 un accordo tecnico-scientifico con il Ministero della scienza della Repubblica popolare cinese. In tal modo la Cina potrebbe usare sempre più il carbone, di cui ha grande disponibilità, riducendo fortemente le emissioni di anidride carbonica. Se adottato anche in altri paesi, tale processo potrebbe rilanciare l'uso del carbone - il cui prezzo è calato dal 1980 mentre quello del petrolio è aumentato - trasformandolo da fonte energetica "sporca" in fonte energetica "pulita". In una fase successiva, si potrebbe arrivare alla produzione su larga scala di "idrogeno solare", ottenuto elettroliticamente dall'acqua in impianti alimentati dal solare termoelettrico e fotovoltaico. La realizzazione di tale processo, già in fase di sperimentazione in alcuni impianti pilota, dipende essenzialmente dal costo dell'energia elettrica. Ciò significa che, nella misura in cui si diffonderà l'uso del solare con un conseguente abbassamento dei costi, sarà possibile produrre idrogeno eliminando del tutto le emissioni inquinanti. Se usato in una cella a combustibile, l'idrogeno, in base a una "elettrolisi invertita", genera elettricità. Dato che il processo non produce anidride carbonica né altre sostanze inquinanti ma solo vapore acqueo, la cella a idrogeno può essere particolarmente adatta per alimentare autoveicoli e generatori di elettricità, di cui esistono già diversi prototipi in funzione. Le potenzialità dell'uso dell'idrogeno come combustibile sono, dunque, immense. Di esse potrebbero avvalersi sia i paesi industrializzati che quelli in via di sviluppo, attuando una vera e propria rivoluzione energetica che permetterebbe, da un lato, di risolvere il problema del crescente fabbisogno energetico e, dall'altro, quello del crescente inquinamento atmosferico e della conseguente alterazione dell'ambiente e del clima.   RICERCA SU INTERNET Saper "navigare" su Internet, alla scoperta di informazioni, sta divenendo una delle competenze fondamentali, sia nella scuola che nel lavoro. Per questo proponiamo, in via sperimentale, alcune attività utili ad apprendere "l'arte della navigazione". Uno scoglio, certamente, è rappresentato dal fatto che in Internet la lingua dominante è l'inglese, cui si aggiungono, nei siti delle principali organizzazioni internazionali, il francese e lo spagnolo. Ciò tuttavia può essere di stimolo all'apprendimento delle lingue. Per verificare la capacità di trovare i siti e le specifiche informazioni in essi contenute, vengono proposte alcune ricerche, indicate con il simbolo Per verificare la comprensione delle informazioni trovate su Internet vengono poste alcune domande, indicate con il simbolo Tali domande servono anche ad approfondire l'argomento trattato. La redazione e l'autore sono interessati a conoscere l'opinione di chi ha provato a svolgere queste attività e possono essere contattati, via e-mail, per eventuali chiarimenti e proposte. Nel sito http://www.solarwasserstoff.de/web_index_e.htm si trovano informazioni e immagini dell'impianto pilota per la produzione di idrogeno solare, in funzione da tredici anni a Neunburg vorm Wald, in Germania. Da chi è stato promosso il progetto? Quali risultati ha conseguito? Il Premio Nobel Carlo Rubbia prevede che "l'idrogeno sarà il combustibile di questo secolo": con un motore di ricerca trova gli articoli in cui si parla di Rubbia e dell'idrogeno. Perchè, secondo Rubbia, occorre passare al più presto a un uso su larga scala dell'idrogeno? Quali usi specifici prevede dell'idrogeno? Che cosa propone per accelerare il passaggio all'uso su larga scala dell'idrogeno?
	Manlio Dinucci - Il sistema globale seconda edizione - Geografia del sistema globale: http://www.zanichelli.it/materiali/dinucci Copyright © Zanichelli editore S.p.a. Pagine realizzate da Giuseppina Santoro